[发明专利]高合金钢管轧制过程中芯棒表面石墨润滑剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高合金钢管轧制技术领域，特别是提供了一种高合金钢管轧制过程中芯棒表面石墨润滑剂及制备方法。

背景技术

在无缝钢管生产过程中，于环形炉中加热的管坯，先经过穿孔制成空心毛管，然后再将毛管送到连轧机穿入芯棒进行轧制。芯棒表面涂覆石墨润滑剂可以降低芯棒式无缝钢管轧机进行拉伸轧制时的摩擦系数，提高芯棒使用寿命和减少钢管的内表面缺陷的产生。

轧制开始后，随着有机物分解、石墨燃烧产生大量气体，产生固相及气相润滑。但对于高合金钢，毛管内表面积增加近2-3倍，增加较大部分新生面。普通石墨润滑剂不能连续供给到荒管新生面上，固体润滑不能保证其连续性，造成新生面与芯棒之间的间断式粘着磨损，所以轧制负荷较高，芯棒磨损严重。同时使钢管内表面产生划伤及小裂纹等缺陷，降低了钢管的成材率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高合金钢管轧制过程中芯棒表面石墨润滑剂及制备方法，解决了高合金钢轧制过程中限动力高和芯棒磨损的问题，提高钢管内表面质量和芯棒使用寿命。

本发明的高合金钢管轧制过程中芯棒表面石墨润滑剂由石墨、复合胶粘剂、成膜剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂、乳化剂和水组成，其中，所述的石墨润滑剂中固相含量的质量分数30%-35%，水的质量分数65%-70%。其中，固相中各组分质量百分含量如下：

石墨：60%-70%，复合胶粘剂含量：20-30%，成膜剂3-5%，分散剂：0.5%-2%，消泡剂：0.5%-2%，增稠剂：0.5%-2%，防霉剂：0.5%-2%，乳化剂：0.5%-2%。所述的石墨为高纯鳞状石墨，纯度在99%以上，粒度在200-600目之间。

进一步的，所述的石墨润滑剂使用复合胶粘剂，复合胶粘剂由丙烯酸类、醋酸乙烯类粘结剂和复合填料组成，具有高强度且快干燥特点，可显著提高润滑性能和脱模性能。

上述石墨润滑剂的制备工艺如下：

（1）复合粘结剂制备：丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料按照3:1:3比例配制复合胶粘剂；

（2） 部分物料预溶：将复合胶粘剂20-30%（固相中含量）和成膜剂3-5%（固相中含量）、消泡剂0.5%-2%（固相中含量）于60-70^oC热水（最终产品质量65%-70%）中预溶；

（3）石墨原料筛分：高纯石墨经过筛分, 保证粒度在200-600目之间；

（4）石墨润滑剂制备：将筛分后的石墨60%-70%（固相中含量）、乳化剂1%（固相中含量）、分散剂：0.5%-2%（固相中含量）、增稠剂：0.5%-2%（固相中含量）、防霉剂：0.5%-2%（固相中含量）均加入到步骤（2）预溶物料中混合搅拌50min-60min，过胶体磨，制成石墨润滑剂。

本发明优点在于使用复合胶粘剂，成膜剂与高合金钢轧制工艺相匹配，既保证石墨润滑剂良好的低温成膜性能，又能保证其良好的高温附着力和悬浮分散性，避免固体润滑剂颗粒沉降和不均匀性。制备工艺保证了粒度、胶体化程度、悬浮稳定性满足高合金钢轧制需求，成本适中，性价比高，适宜在高合金钢轧制过程中推广应用。

具体实施方式

实施例：制备石墨润滑剂1公斤。

1．原材料

鳞状石墨：纯度不小于99%；粒度在200-600目之间。

2、制备工艺如下：

（1）丙烯酸、醋酸乙烯粘结剂和复合填料按照3:1:3比例配制复合胶粘剂；

（2）将82.4克复合胶粘剂和9.9克成膜剂、3.3克消泡剂，于65^oC热水670克中预溶；

（3）高纯石墨经过筛分, 保证粒度在200-600目之间；

（4）将筛分后的石墨221.1克、以及乳化剂3.3克、分散剂3.3克、增稠剂3.3克、防霉剂3.3克，加入步骤（2）预溶物料中混合搅拌60分钟，过胶体磨，制成1公斤石墨润滑剂。

石墨润滑剂中固相含量：33%、水含量：67%；固相含量中各组分含量为：

石墨含量：67%，复合胶粘剂含量：25%，成膜剂3%，消泡剂：1%，分散剂：1%，增稠剂：1%，防霉剂：1%，乳化剂：1%。